بررسی تاثیر ضخامت لایه ماسه‌ای اشباع بر عملکرد ستون‌های اختلاط عمیق خاک و ستون‌های شنی در کاهش مخاطرات ناشی از روانگرایی

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه

2 دانشجوی دکتری عمران گرایش ژئوتکنیک در دانشگاه ارومیه

چکیده

خاک ممکن است که همیشه از ویژگی‌های مهندسی مورد نیاز برای احداث سازه‌های روسطحی و یا تاسیسات زیرزمینی برخوردار نباشد از جمله پدیده روانگرایی که یکی از مخرب‌ترین پدیده‌های ژئوتکنیکی می‌باشد و باعث ایجاد خسارت سنگین به سازه‌ها و شریان‌های حیاتی می‌شود. بنابراین قبل از احداث سازه‌ها بر روی زمین مساله‌دار نیاز به بهسازی ساختگاه و برطرف کردن مشکل ژئوتکنیکی ضروری می‌باشد. از جمله روش‌های بهسازی می‌توان به استفاده از ستون‌های شنی و ستون‌های اختلاط عمیق اشاره کرد. در این مطالعه نتایج یک سری آزمایش‌های میزلرزه در محیط g1 بر روی سازه قرار گرفته روی زمین قابل روانگرا با ضخامت‌های مختلف مسلح شده با دو نوع تکنیک ستون‌های شنی و ستون‌های اختلاط عمیق ارائه شده است. پاسخ‌های دینامیکی سیستم زمین مسلح شده و فنداسیون براساس پارامترهای میزان نشست، نسبت اضافه فشار آب حفره ای، شتاب، رفتار تنش و کرنش و سختی برشی مورد بررسی قرار گرفته است. تاریخچه زمانی شتاب ورودی بصورت هارمونیک و با دامنه شتاب g2/0 و در فرکانس 1و2و3 هرتز اعمال شده است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که ضخامت لایه مستعد روانگرا و فرکانس حرکت ورودی بر روی اثربخشی روش‌های بهسازی و کلیه پاسخ ها اثر قابل توجهی می‌گذارد. از میان دو تکنیک استفاده شده ستون‌های اختلاط عمیق در لایه‌های قابل روانگرای ضخیم بهتر از ستون‌های شنی توانسته نشست و گسیختگی خاک زیر فنداسیون را کنترل بکند. مقادیر نشست ماکزیمم در لایه ضخیمتر در فرکانس ورودی Hz1 بیشتر از فرکانس‌های دیگر می باشد. در ضخامت‌های کم رفتار دینامیکی ستون‌های شنی به ستون‌های اختلاط عمیق نزدیکتر می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of saturated sand layer thickness on the performance of deep soil mixing columns and gravel columns in reducing risks caused by liquefaction

نویسندگان [English]

  • Hadi Bahadori 1
  • Gholi Asadzadeh Khoshemehr 2
1 Urmia University, Urmia, Iran
2 Department of Civil Engineering, Urmia University, Urmia, Iran
چکیده [English]

The soil may not always have the engineering characteristics required for the construction of structures or underground facilities, including the phenomenon of liquefaction, which is one of the most destructive geotechnical phenomena and causes heavy damage to vital structures. it is necessary to improve the site and solve the geotechnical problem. Among ground improvement methods dealing with liquefaction, gravel drain columns and deep soil mixing columns are popular. In this study, the results of a series of seismic experiments in a 1g environment on a structure located over liquefiable ground with different thicknesses reinforced with GD and DSM techniques were presented. The dynamic response of the reinforced ground system was investigated based on the parameters of settlement, excess pore water pressure ratio, maximum acceleration, Stress and strain behavior, and shear stiffness. The time history of the input acceleration was applied harmonically with an acceleration range of 0.2g and at frequencies of 1, 2, and 3 Hz. The results show that the thickness of the liquefiable layer and the frequency of the input motion have a significant impact on the effectiveness of the improvement method and all responses. Among the two techniques used, DSM in thick liquefied layers was much more efficient than GD in controlling the subsidence and rupture of the soil under the foundation. Maximum settlement values in the thicker liquefied layer at the 1-Hz input frequency were higher than at other frequencies. At low thicknesses, the dynamic behavior of the GD was closer to that of the DSM.

کلیدواژه‌ها [English]

  • The thickness of liquefiable layer
  • Deep Soil Mixing
  • Gravel Drain
  • Frequency
  • Average shear modulus
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 17 خرداد 1402

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار